Arm RAN 加速庫(kù)（RAN Acceleration Library， RAL）通過(guò)采用 BSD 開(kāi)源許可證將代碼庫(kù)正式開(kāi)源

作為 RAN 軟件中最重要的模塊，Arm RAN 加速庫(kù)（RAN Acceleration Library， RAL）通過(guò)采用 BSD 開(kāi)源許可證，將代碼庫(kù)正式開(kāi)源。在保留原作者版權(quán)信息的前提下，開(kāi)發(fā)者可以自由地使用、修改或分發(fā) RAL 代碼，不受任何限制。此外，開(kāi)發(fā)者還可以通過(guò)向上游貢獻(xiàn)代碼和添加新功能，共同參與 Arm RAL 的開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展。

在深入了解此發(fā)布的細(xì)節(jié)前，先讓我們了解一下 Arm RAL 是什么。

Arm RAL 是什么？

開(kāi)發(fā)者為什么需要 Arm RAL？

Arm RAL 發(fā)布于 2020 年，是一個(gè)為 5G RAN 部署提供優(yōu)化的信號(hào)處理和相關(guān)數(shù)學(xué)函數(shù)的軟件庫(kù)。該軟件庫(kù)利用 Arm Neoverse CPU 的高效矢量引擎來(lái)加速 5G NR 和 LTE 的信號(hào)處理，例如矢量/矩陣操作、信道編碼、調(diào)制、FFT 等。與傳統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)方案相比，Arm RAL 可以顯著提升性能表現(xiàn)，例如，循環(huán)冗余校驗(yàn) （Cyclic Redundancy Check， CRC）的檢錯(cuò)能力可提升 20 倍，Polar 編碼整體性能可提升四倍。

Arm RAL 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是解決在通用 CPU 上開(kāi)發(fā)和部署 RAN 軟件時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)上，DSP 核心被用于 L1 處理，但它們有一些問(wèn)題，例如供應(yīng)商鎖定、可擴(kuò)展性有限和缺乏云原生優(yōu)勢(shì)。另一方面，CPU 編程模型具備更強(qiáng)的靈活性、可移植性和效率優(yōu)勢(shì)，因此占據(jù)了主流地位。然而，若要充分利用 CPU 內(nèi)核的單指令多數(shù)據(jù)流/矢量（SIMD/Vector）功能來(lái)處理 RAN 工作負(fù)載，還需掌握一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能。

這便是 Arm RAL 的優(yōu)勢(shì)所在，它提供在 CPU 上運(yùn)行（并使用 SIMD）的 RAN L1 所需的模塊（函數(shù)或內(nèi)核）。該軟件庫(kù)將復(fù)雜的矢量編程進(jìn)行了抽象，提供便捷的應(yīng)用程序接口（API），可以輕松集成到 L1 軟件棧中。此外，它還支持多種架構(gòu)（Neon、SVE、SVE2 等）和操作系統(tǒng)（Linux 和 RTOS）。

自 2020 年推出以來(lái)，Arm RAL 已被 5G 生態(tài)合作伙伴廣泛采用。迄今為止，已有100多家公司評(píng)估了 Arm RAL，多家 L1 供應(yīng)商已在其基于 Arm 技術(shù)的 L1 實(shí)現(xiàn)方案中使用了 Arm RAL 內(nèi)核， 許多 OEM/ODM 廠商、獨(dú)立軟件開(kāi)發(fā)商（ISV）和系統(tǒng)集成商等正在使用 Arm RAL 開(kāi)發(fā) 5G 基礎(chǔ)設(shè)施解決方案。

Arm RAL 有什么新功能？

自推出以來(lái)，Arm RAL 已取得顯著進(jìn)展，現(xiàn)已涵蓋適用于 5G 和 LTE 的 Low-L1、High-L1 和 L2 功能。近期發(fā)布的新功能如下：

適用于 5G 和 LTE 的信道編碼器（LDPC、Polar、Turbo和卷積碼）

適用于 PUCCH/ PDSCH/ PDCCH/PBCH 信道的加擾功能

速率匹配和速率恢復(fù)

奇異值分解（Singular Value Decomposition， SVD）

針對(duì) Armv9及其后架構(gòu)的內(nèi)核，進(jìn)行 SVE2（可伸縮適量擴(kuò)展）的優(yōu)化

我們計(jì)劃在未來(lái)增加更多模塊，例如信道估計(jì)和信道均衡。開(kāi)發(fā)者可查閱 Arm RAL 文檔，了解完整特性和功能列表。

為什么我們要將 Arm RAL 代碼開(kāi)源？

我們相信將 Arm RAL 代碼開(kāi)源可以為 5G RAN 社區(qū)帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì)，例如：

各個(gè) L1 供應(yīng)商可以將 RAL 合并到其 L1 軟件棧中，并以二進(jìn)制代碼或源代碼的形式發(fā)布。

允許任何人向 RAL 貢獻(xiàn)代碼并擴(kuò)展更多 L1 模塊，促進(jìn)RAN 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)作和創(chuàng)新。

通過(guò)使代碼庫(kù)可供檢查和驗(yàn)證來(lái)提高透明度和可信度。

加速基于 Arm Neoverse 平臺(tái)的 5G RAN 解決方案的開(kāi)發(fā)和部署。

我們對(duì)一直以來(lái)為 RAL 貢獻(xiàn)代碼并支持我們的合作伙伴表示衷心的感謝。期待與他們和更廣泛的 5G RAN 社區(qū)合作，共同提升 Arm RAL。

如何開(kāi)始使用 Arm RAL？

如果開(kāi)發(fā)者想要使用 Arm RAL 或?yàn)槠渥龀鲐暙I(xiàn)，可以前往 GitLab 資源庫(kù)［3］，獲取所需的各種資源，包括源代碼、文檔、示例、教程等，同時(shí)，還可以上報(bào)問(wèn)題、請(qǐng)求新增功能或提交合并請(qǐng)求。

此外，還可以加入 Arm 開(kāi)發(fā)者社區(qū)［4］，在社區(qū)中提出問(wèn)題、分享反饋，與 Arm RAL 的其他用戶(hù)和開(kāi)發(fā)者互動(dòng)。

本文作者：Arm 基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理 Mo Jabbari